Nachrichtenübertragungsanlage Die Erfindung bezieht sich auf Anlagen der Nach richtenübertragung über Verbindungskanäle begrenz ter Frequenzbreiten, wie Sprechkanäle in Fernsprech netzen und hat insbesondere Bezug auf die Über tragung von Daten über solche Kanäle.
In dieser Beschreibung werden unter dem Wort Daten Nachrichten verstanden, die digital vercodet werden können und welche nicht Schaden leiden, wenn sie über beträchtliche Zeiträume gespeichert oder mit wechselnden Geschwindigkeiten übertragen werden. Diese Daten stehen daher im Gegensatz zu Arten von Sprechsignalen, die über Telephon- kanäle gehen. Sie enthalten die Art Nachricht, die über einen Telegraphenkanal verläuft und ebenso, was heute wichtiger ist, die primären numerischen Nachrichten, die zur Steuerung der Eingänge in automatische Rechen- oder Datenverarbeitungsma schinen geeignet sind.
Das inländische sowohl als auch das ausländische und internationale Telephonnetz hat für viele Jahre zur Übertragung von Nachrichten in Telegraphen codeform unter Verwendung der Tonfrequenztele- graphie gedient. Eine grosse Anzahl verschiedener Telegraphenkanäle dieser Art kann in einen einzel nen Telephonkanal normaler Bandweite moduliert werden. Die Endausrüstung wird in solchen Fällen durch automatische Übertrager und Empfangs-Fern- schreiber gebildet, welche mit Geschwindigkeiten ar beiten, die allgemein 100 Bauds nicht überschreiten und gebräuchlicherweise zwischen 50 und 75 Bauds liegen.
Diese Geschwindigkeiten sind relativ gering, wenn man sie mit Geschwindigkeiten neuerer Formen von Datenverarbeitungsausrüstungen vergleicht.
Das wirtschaftliche Arbeiten von Datenverarbei tungsmaschinen umfasst die Übertragung von Daten von entfernten Stellen zum Rechenzentrum über das bestehende Verbindungsnetz, und diese Übertragung kann nicht durch normale Fernschreiber ausgeführt werden, da diese eine ernst zu nehmende Verzögerung einführen würden.
In ihrer allgemeinen Form besteht die vorliegende Erfindung in einer Nachrichtenübertragungsanlage mit ersten und zweiten Endausrüstungen, die mit einander über einen einzelnen Verbindungskanal be grenzter Bandbreite verbunden werden können, und welche derart eingerichtet ,sind, dass bei hergestellter Verbindung die simultane Nachrichtenübertragung in beiden Richtungen über den Kanal erfolgen kann, wobei jede Endausrüstung Mittel zur Unterteilung der Kanalbandbreite in zwei Unterkanäle ungleicher Bandbreiten aufweist und der Unterkanal grösserer Bandbreite der Übertragungsrichtung zugeordnet ist, in welcher der grössere Teil des Gesamtverkehrs über den Kanal verläuft.
In der bevorzugten Form der Erfindung können Datenübertragungsapparate zum Einsatz kommen, bei denen die Verwendung eines Telephonsprech- kanales anstelle eines schmalbandigen Telegraphen kanales viel höhere Übertragungsgeschwindigkeiten liefert. Ein noch etwas breiteres Übertragungsband würde die Anwendung von übertragungsgeschwindig- keiten erlauben, welche den Arbeitsgeschwindigkei ten besserer Datenverarbeitungsausrüstungen ent spräche.
Dieser Vorteil würde jedoch aufgehoben durch die Tatsache, dass die Übertragung nicht mehr über einzelne Kanäle des bestehenden Telephonnetzes erfolgen könnte.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben, und zwar anhand der Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm der gesamten Anlage und Fig. 2 ein logisches Diagramm, das mit mehr Einzelheiten das Arbeiten der Apparate zeigt.
In der Fig. 1 sind die Apparate zweier Teil nehmerstellen<I>A</I> und<I>B,</I> welche je die normale Tele- phonapparatur 10a oder 10b enthalten, durch das Telephonnetz mittels der Schalter 11 miteinander verbunden, von welch letzteren im allgemeinen eine Anzahl in Reihe geschaltet sind. Eine Verbindung zwischen den Teilnehmern wird auf die gebräuchliche Weise durch die Betätigung einer anrufenden Teil nehmernummernscheibe 12a aufgebaut. In der vor liegenden Beschreibung wird angenommen, dass der Teilnehmer A der anrufende und sendende Teil nehmer sei.
Nach entsprechender Zeit wird der Anruf durch 10b beantwortet und dann informiert der Teilnehmer<I>A</I> den Teilnehmer<I>B,</I> dass er Daten ge speichert habe, welche er nun nach B übertragen möchte. In einem übereinstimmenden Moment sind die Umschalter 13a und 13b in beiden Stationen so umgelegt, dass sie die Verbindung auf Datenspeiche rung, Übertragung und Empfang legen. Es soll be achtet werden, dass die Umschalter 13a und 13b nur schematisch dargestellt sind und dass praktisch die Schaltung alle Massnahmen enthält, um die Schleife an jedem Ende zu schützen.
Die Datenausrüstung an der Station A enthält einen Speicher 14, dessen Ausgang über einen Kon takt des Relais 18 an einem Modulator 15 liegt. Das resultierende modulierte Signal wird durch einen Hochpass 16a, einen Ringübertrager 17a und einen Kontakt des Umschalters 13a an die Leitung ge geben. Das Relais 18 kann einen Einführ-Generator 19 ersetzen, welcher durch den Startschalter 20 ge steuert wird, und zwar durch den Datenspeicher 14 als Modulatoreingang.
Der Rückweg der Ringspule des Übertragers 17a geht durch das Tiefpassfilter 21a zu einem Demodula- tor 22, von welchem aus das demodulierte Rück wärtssignal an einen Fehlerüberprüfstromkreis 23 angelegt wird.
Die Stationen<I>A</I> und<I>B</I> enthalten gleichartige Apparate, welche in jeder Richtung übertragen kön nen. In der vorliegenden Beschreibung wird jedoch angenommen, dass die Datenübertragung nur von A nach B erforderlich sei, und es sind deswegen nur die Apparate für diese Zwecke in jeder Station ge zeigt.
Die Station B wird deshalb nur als Empfangs station dargestellt. Der Datenverlaufsweg von ihrem Umschalter 13b bildet einen Stromweg über die Ring spule des Übertragers 17b und durch ein Hochpass- filter 16b nach einem Demodulator 24. Der Rückweg führt vom Modulator 25 durch ein Tiefpassfilter 21b. Der Modulator 25 kann seinen Eingang abwechs lungsweise von einem Startsignalgenerator 26 oder von einem Redundanzgenerator 27 mittels eines Um schaltrelaiskontaktes 28 empfangen.
Der Ausgang des Demodulators 24 wird an den Datenspeicher 29 an gelegt sowie an eine Überwachungslampe 30b und den Redundanzgenerator 27. Nach der Umschaltung an der Station B durch den Umschalter 13b überträgt der Startsignalgenera- tor 26 ein charakteristisches Signal, welches an der Station A demoduliert wird und ein Signal hervor bringt, dass die Überwachungslampe 30a zündet.
Diese zeigt der Station<I>A</I> an, dass die Station<I>B</I> zum Empfang bereit ist und der Relaiskontakt 28 in B inzwischen umgeschaltet hat, um den Redundanz generator 27 mit dem Modulator 25 für das Zu sammenarbeiten beim ersten Teil der Nachricht, die von der Station A zu empfangen ist, zu verbinden.
Der nächste Vorgang besteht darin, dass der Teilnehmer an .der Station A den Startschalter 20 schliesst, welcher den Einleitungsgenerator 19 ver anlasst, die Präambel der Nachricht zu senden, welche Präambel der Station B die Art der Übertragung, die zu erwarten ist, anzeigt, wobei ebenfalls ein Syn- chronisationssignal enthalten ist. (Die Einzelheiten der Übertragung und der Arbeitsweise werden nach folgend genauer beschrieben.) Diese Präambel bzw.
das Einleitungssignal wird an der Station B demodu- liert und veranlasst den Redundanzgenerator 27, die angemessene Redundanz zu bewerten und sie als Signal niederfrequent zur Station A zurückzumelden.
Diese an die Station A zurückgegebene Meldung wird in der Fehlerüberprüfungseinrichtung 23 mit dem darin gespeicherten Wert verglichen, d. h. dem Wert der entsprechenden Redundanz, welche aus der Ausgangsnachricht während oder vor deren über- tragung errechnet wurde, wobei der Vergleich ent weder dazu bestimmt ist, den richtigen Empfang der Präambel an B zu bestätigen oder zu veranlassen, dass diese an die Station A zurückgegeben wird, sofern sie unrichtig ist. Wenn die Präambel als richtig bestätigt wird, arbeitet das Relais 18 in der Station A, um den Präambelgenerator 19 abzuschalten und den Datenspeicher 14 mit dem Modulator 15 zu ver binden.
Danach werden die Daten Block um Block vom Speicher 14 an der Station A zum Speicher 29 an der Station B gegeben, wobei die Redundanz für jeden Block einzeln errechnet und an der Station A für einen nachfolgenden Vergleich mit dem ent sprechenden Redundanzsignal, welches von der Sta tion b' zurückkommt, gespeichert wird.
Eventuell wird ein das Ende der Nachricht an gebendes Codeelement wahrgenommen, welches die Überwachungslampen an beiden Stationen veranlasst, aufzuleuchten, wodurch beiden Teilnehmern signali siert wird, dass die Übertragung der Nachricht erfolgt ist.
Die Redundanzangabe, welche über den Rück wärtskanal zu übertragen ist, ist bedeutend geringer als die Menge der Daten, die über den Vorwärts kanal übertragen werden. Es kann deshalb zu diesem Zwecke, d. h. in der Gegenrichtung, eine geringere Geschwindigkeit verwendet werden als in der Vor wärtsrichtung, und ein geringerer Teil der Kanal bandbreite wird diesem Rückweg zugeordnet. So kann beispielsweise die Apparatur, welche über einen normalen Telephonkanal beschaltet wird (Fig. 1), die Übertragung in der Vorwärtsrichtung mit-einer Geschwindigkeit vom 500 Bits in der Sekunde über einen Kanal mit einer Bandbreite von 900 bis <B>1900</B> Hz ausgeführt werden.
Die Rückübertragung kann beispielsweise mit einem Drittel der Bandbreite der Vorwärtsübertragung über den Unterkanal ver mittelt werden, der eine Bandbreite von 350 bis 500 Hz einnimmt. Höhere übertragungsgeschwindig- keiten können über Kanäle mit ruhigeren Eigen schaften erreicht werden.
Im vorliegenden Beispiel bewerkstelligt die An lage die Übertragung von Daten in Blocks bestimmter Grösse, die Fehlerwahrnehmung mit Hilfe eines Pari tätsvergleiches, d. h. durch die Errechnung von Re dundanzziffern aus bestimmten Gruppen von Ziffern in den Daten des Blocks an beiden Enden des Strom kreises und aus dem Vergleich der Parität der an einem der Enden der lokal abgeleiteten Redundanz ziffern mit jenen, welche vom andern Ende über tragen werden und die Fehlerkorrektur bei der Wiederübertragung der angemessenen Datenblocks.
Neben dem Einleitungssignal (Präambelsignal) und einem Endenachrichtsignal besteht die Vorwärts übertragung aus Daten und Überwachungssignalen, deren letztere entweder dazu verwendet werden, die Blocks zu bestätigen oder mit ihren Daten zu löschen. Die Rückwärtsübertragung besteht bezüglich Infor mation nur aus der Redundanzinformation. Die Vor wärts- und Rückwärtsübertragungen erfolgen gleich zeitig, und zwar jede über ihren individuellen Unter kanal.
Wenn wir das Übertragungssystem nun näher vom mehr theoretischen Standpunkt aus betrachten, werden die Daten, die von der Station A zu über tragen sind; willkürlich im Speicher 14 in Blocks bestimmter Länge unterteilt, welche nicht notwen digerweise mit der Unterteilung der ankommenden Daten übereinstimmen. Die willkürlich angenom menen Blocks werden ohne irgendwelche Änderung als jene der Interpolation eines überwachungssignales (Bestätigung oder Löschung) zwischen den Blocks übertragen.
Die Blocks werden jedoch behandelt als ob sie in eine Anzahl n miteinander verbundener gleichwertige Worte unterteilt wären, von denen ein Paritäts-Bit bestimmt und aufgezeichnet wird, zusammen mit einer zeitweiligen Aufzeichnung des Datenblocks in einem Datenspeicher 31, der im Stand ist, -die ganzen Blocks und ihre zugeordneten Paritäts- Bits zu speichern.
EMI0003.0032
<I>Tafel <SEP> A</I>
<tb> Vorwärtskanal <SEP> Rückwäxtskanal
<tb> Block <SEP> Zufuhr <SEP> Redundanz
<tb> <I>(n. <SEP> k.</I> <SEP> Bits) <SEP> <I>(n</I> <SEP> Bits) <SEP> (n <SEP> Bits) <SEP> für
<tb> Präambel <SEP> 1
<tb> (Einleitung)
<tb> Bestätigung <SEP> (blind)
<tb> Präambel <SEP> 2 <SEP> Präambel <SEP> 1
<tb> Bestätigungs-Prä <SEP> 1
<tb> Daten <SEP> 1 <SEP> Präambel <SEP> 2
<tb> Bestätigungs-Prä <SEP> 2
<tb> Daten <SEP> 2 <SEP> Daten <SEP> 1
<tb> Bestätigungsdaten <SEP> 1
<tb> Daten <SEP> 3 <SEP> Daten <SEP> 2
<tb> _ <SEP> Löschdaten <SEP> 2, <SEP> Daten <SEP> 3
<tb> Daten <SEP> 2 <SEP> Daten <SEP> 3 <SEP> - <SEP> nicht
<tb> gebraucht
<tb> Bestätigung <SEP> (blind)
<tb> Daten <SEP> 3 <SEP> Daten <SEP> 2
<tb> Bestätigungsdaten <SEP> 2
<tb> Daten <SEP> 4 <SEP> Daten <SEP> 3
<tb> # <SEP> Bestätigungsdaten <SEP> 3
<tb> Daten <SEP> 99 <SEP> Daten <SEP> 98
<tb> Bestätigungsdaten <SEP> 98
<tb> Daten <SEP> 100 <SEP> Daten <SEP> 99
<tb> (unvollständiger
<tb> Block):
<tb> (x <SEP> Nachricht-Bit)
<tb> (y <SEP> Füll-Bit)
EMI0004.0001
Vorwärtskanal <SEP> Rückwärtskanal
<tb> Block <SEP> Zufuhr <SEP> Redundanz
<tb> <I>(n. <SEP> k.</I> <SEP> Bits) <SEP> <I>(n</I> <SEP> Bits) <SEP> (ta <SEP> Bits) <SEP> für
<tb> Bestätigungsdaten <SEP> 99
<tb> Blind <SEP> Block <SEP> Daten <SEP> 100
<tb> (x <SEP> '1' <SEP> Bits)
<tb> (y <SEP> '0' <SEP> Bits)
<tb> Bestätigungsdaten <SEP> 100
<tb> Ende <SEP> des <SEP> Vorwärtssignals Die Tafel A zeigt die Reihenfolge für die über tragung der Präambel, die Überwachung und die Datenblocks für eine typische Nachricht, bestehend aus<B>100</B> Datenblocks.
Die beiden Präambelblocks sind von derselben Grösse wie die Datenblocks und jedem Präambel- und Datenblock folgt ein über- wachungssignal.
An der Empfangsstation werden die Paritäts- Bits, welche für jeden Block empfangener Daten bestimmt werden, nicht aufgezeichnet, jedoch über den Rückwärtskanal übertragen. Hier wird somit eine zeitweilige Aufzeichnung der empfangenen Da ten in einem Datenspeicher 32 zurückgehalten, der imstande ist, zwei ganze Blocks aufzunehmen.
In der Übertragungsstation werden die Paritäts- Bits, welche über den Rückwärtskanal empfangen werden, in 23 mit jenen, welche im Speicher 31 sich befinden, verglichen, und aus dem Vergleich wird ein Bestätigungs- oder Löschüberwachungssignal vor bereitet, das dann in 33 oder 34 entsprechend ge speichert wird. Wegen der Übertragungsverzögerung über den Kanal und in der Ausrüstung folgt das Überwachungssignal nicht unmittelbar dem Block, auf den es sich bezieht, ,sondern wird nach dem Ende des nächsten Blockes übertragen.
Ein bestätigendes Überwachungssignal an der Empfangsstation bezieht sich daher auf den vorletzten gespeicherten Daten block und gibt die Daten aus dem zeitweiligen Spei cher 32 in die Arbeitsausrüstung.
Dein ersten Block einer Nachricht folgt un- -eränderlich ein Blindbetätigungssignal, das sich auf einen hypothetischen Datenblock bezieht, welcher nicht übertragen worden ist und daher keine Fehler enthalten kann. Am Ende der Nachricht muss ein Blinddatenblock addiert werden, um dem über wachungssignal voranzugehen, das sich auf den letz ten wirklichen Datenblock bezieht. Wenn das Ende- Nachricht-Signal erkannt wird, sollte der Blinddaten block gelöscht werden.
Das Löschsignal, das an einer Empfangsstation erhalten wird, bezieht sich somit auf den vorletzten Datenblock, der gespeichert worden ist, löscht in diesem Falle jedoch die Daten. Um die Vorbereitun gen zur Wiederholung eines fehlerhaft übermittelten Blockes zu treffen, wird der letzte gespeicherte Da tenblock ebenfalls gelöscht, ohne dass abgewartet wird, ob er richtig oder falsch ist. Nach der über- tragung eines Löschsignals vermittelt die Übertra gungsstation den Datenblock, dessen Parität sich bei der Überprüfung als nicht richtig erwies. Danach folgt eine Wiederholung des Blocksignals und des nächsten Datenblockes.
Darauf folgt das normale Bestätigungs- oder Löschsignal, das sich auf den ersten der rückübertragenen Blocks bezieht usw.
Die Paritäts-Bits, welche während der Wieder holung des fehlerhaften Blockes empfangen werden, werden nicht beachtet. In der Tafel A wird an genommen, dass eine falsche Übertragung von Daten im Block 2 vorgekommen sei.
Einige Vorgänge in der Ausrüstung werden nun mit mehr Einzelheiten beschrieben. An der über tragungsstation A wird jeder Block, der zum Modula- tor 15 zum Zwecke der Übertragung gesendet worden ist, und zwar entweder durch den Einführgenerator 19 oder durch den Speicher 14, gleichzeitig in die Stufe A des Zeitblockspeichers 31 gegeben, wobei der Block, der zuvor die A-Stufe besetzt, auf die B-Stufe verschoben worden ist. Es wird angenommen, dass der Speicher 31 ebenfalls dazu diene, die Pari- täts-Bits für jeden Block zu bestimmen und dieselben in P zu speichern.
In gleicher Weise wird an der Empfangsstation B der ankommende Block in der Stufe A des zeit weiligen Speichers 32 gespeichert, wobei der Block, der zuvor darin enthalten war, in die B-Stufe über tragen wurde.
Gleichzeitig mit der Übertragung eines Blockes wird die Redundanz für den vorangehenden Block zurückübertragen, und zwar vom Redundanzgenera- tor 27 der Station B. Nach der Demodulation in der Station A werden die Redundanzsignale im Fehlerüberwachungsstromkreis 23 mit den Bits ver glichen, welche für den entsprechenden Block in der Stufe B des zeitweiligen Speichers enthalten sind.
Wenn zwei Sätze von Bits miteinander übereinstim men, wird ein Bestätigungssignal hervorgerufen und im Speicher 31 gehalten, um es an den Modulator 15 anzulegen und danach an die Leitung, nachdem die Übertragung des laufenden Blockes beendigt wurde. Gleichzeitig wird ein Zulassungssignal an den Spei cher 15 gegeben (oder zum Präambelgenerator 19, sofern es angemessen erscheint), um den nächst folgenden Block für die Übertragung freizugeben.
Wenn die Überprüfung des Redundanz-Bits zeigt, dass ein Übertragungsfehler vorgekommen ist, wird der Löschausgang des Stromkreises 23 erregt. Dieser legt ein Löschsignal vom Speicher 34 an den Modula- tor für die Übertragung und ferner ein Zulassungs signal an den zeitweiligen Speicher 31, um die beiden gespeicherten Blocks darin für die Übertragung in ihrer richtigen Folge freizugeben. Während der über tragung werden diese Blocks wieder in den zeit weiligen Speicher eingeschrieben zum Zwecke der Vorsorge für eine weitere mögliche Wiederübertra gung.
In der Empfangsstation B wird jeder aufeinander- folgende Block vorerst in der Stufe A des Speichers 32 festgehalten und dann in die Stufe B verschoben. Die Ankunft eines Bestätigungssignals über die Lei tung, welches sich auf den zu empfangenden zweit letzten Block bezieht, wird wirksam, um diesen Block aus der Stufe B für eine zeitweilige Speicherung zum Endspeicher 29 zu übertragen. Ein Löschsignal löscht die Blocks in beiden Stufen des Speichers und hin terlässt die Speicher für den Empfang der wieder übertragenen Blöcke bereit zurück.
Es sei festgehalten, dass die Einheiten, welche die Apparate bilden, und welche in der Zeichnung gezeigt sind, nur durch Funktionen dargestellt wer den, da ihre Konstruktion und das Arbeitsverfahren den Fachleuten dieses Gebietes bekannt sind. Das vorliegende Ausführungsbeispiel beruht hauptsächlich auf der Art des Arbeitens der Apparate als Ganzes und nicht in den konstruktiven und arbeitsmässigen Details einzelner Arbeitseinheiten.
Während der Übertragung wird das Paritäts-Bit für jeden Paritätswert durch einen binären Zähler berechnet, und zwar in beiden, der übertragungs- und der Empfangsstation. Diese Paritäts-Bits wer- den an der Übertragungsstation progressiv frei, wenn die letzten n Daten-Bits des Blocks übertragen werden, und an der Empfangsstation, wenn dieselben Bits empfangen werden. Die Anzahl der Bits (k) in einem Paritätswort bestimmt (um gekehrt) das Verhältnis der Redundanz zu den Daten.
Dieses sollte jedoch nicht zu gross gemacht werden, da, wenn dies geschieht, die Gefahr nicht festgestell ter Fehler .sich bildet. Die Anzahl der Paritätsworte (n) in einem Datenblock bestimmt die Trennung zwischen Bits in einem Paritätswort. Wenn es zu klein ist, wird die Gefahr vergrössert, dass ein ein zelnes plötzliches Auftreten eines Fehlers eine Kom bination von Fehlern erzeugen kann, welche nicht wahrgenommen durchgehen.
Die Anzahl der Bits je Datenblock (nk) muss so klein wie möglich sein, um die Speicher und die andere Ausrüstung billig zu halten. Die minimale annehmbare Datenblockgrösse wird jedoch beeinflusst durch das Bedürfnis, Wartezeiten zu vermeiden, wel che sich aus Wiederherstellungsverzögerungen in der Übertragungsendausrüstung ergeben können und aus den Übertragungszeiten für die Signale über die Tele- phonleitung in beiden Richtungen. Dieses Thema wird später bei der Berechnung der Blockgrösse noch mals aufgegriffen.
In dieser Berechnung wird eben falls gezeigt, dass für eine für die Übertragungszwecke gemietete Telephonleitung, deren Übertragungszeiten in jeder Richtung nicht 20 Millisekunden überschrei tet und welche mit einer Vorwärtsmodulationsge- schwindigkeit von -900 Bits je Sekunde arbeiten kann, sich die Vorzugswerte für die Blockgrösse und für die Anzahl der Paritäts-Bits aus der Tafel B ergeben.
EMI0005.0033
<I>Tafel <SEP> B</I>
<tb> n <SEP> = <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> Paritätsworte <SEP> (Paritätsausdruck)
<tb> k <SEP> = <SEP> 9 <SEP> 8 <SEP> 8 <SEP> Bits,je <SEP> Paritätswort
<tb> <I>nk <SEP> = <SEP> 54 <SEP> 56</I> <SEP> 64 <SEP> Bits <SEP> je <SEP> Datenblock Eine gleichartige Blockgrösse kann ebenfalls für geschaltete Verbindungen mit einer (Vorwärts-)Mo- dulationsgeschwindigkeit von 500 Bits je Sekunde verwendet werden, jedoch können Umstände auf treten, bei welchen kleinere Blocks wegen der Wirt schaftlichkeit wünschenswert sind.
Wenn die Fehlerdetektion nicht notwendig ist, wird die Redundanzausrüstung an der übertragungs- station von Hand abgeschaltet. Dieser Vorgang än dert automatisch die Präambel, welche ausgesendet wurde, bevor die Datenübertragung begann. Auf diese Weise wird der Empfangsstation mitgeteilt, dass die Übertragung der Redundanz nicht benötigt wird und dass die empfangenden Daten unmittelbar zur Verarbeitung weitergegeben werden können.
Die Überwachungssignale können je sechs an gemessen gecodete Bits enthalten, und ein Präambel- Signal kann aus einem Block von 01010101...01 be stehen, dem ein Block von 00110011...11 folgt, welche beide durch ein Betätigungssignal getrennt sind. Das Präambelsignal kann ursprünglich für die Synchronisation der Empfangsausrüstung verwendet werden, und leitet, wenn es durch den Empfänger richtig aufgenommen worden ist, die Rückkehr der angemessenen Redundanz ein. Die letztere ergibt dann, wenn sie an der Übertragungsstation richtig empfangen wurde, eine Anzeige (Aufleuchten einer grünen Lampe) und veranlasst die Übertragung eines weiteren Bestätigungssignals und des Beginnes der Datenübertragung.
Der Ende-Nachricht-Zustand wird durch ein spe zielles Überwachungssignal angezeigt und durch die Abschaltung des Tones in Vorwärtsrichtung von der Leitung bestätigt. Diese Zustandsänderung wird an der Empfangsstation nach einer Verzögerung wahr- genommen, welche genügt, um eine falsche Anzeige des Ende-Nachricht-Zustandes zu verhindern, wel che durch Leitungsgeräusche hervorgerufen werden könnte.
Es ist möglich, dass die Empfangsstation bedient oder uribedient ist. In beiden Fällen wird jedoch angenommen, dass eine verbale Anzeige erfolge, be vor die Datenapparatur eingeschaltet wird, und dass diese Anzeige durch ein Signal beendigt wird, das ungefähr 500 ms dauert. Eine Lampe oder ein an deres Signal in der Übertragungsstation kann daher eingeführt werden, um anzuzeigen, wenn die Emp fangsstation bereit ist.
Die Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Anordnung der Empfangsstation B, welche das nicht bediente Arbei ten dieser Station gestattet. In dieser Figur wird die Zweidrahtleitung durch einen einzelnen Leiter 40 dargestellt, welcher durch das Amt geht, sowie über den zwangläufigen Umschaltkontakt kl des Relais K, welches dem Umschalter 13b der Fig. 1 entspricht. Wenn die Leitung angerufen wird, betätigt der Wech- selrufstrom das Relais A über die Schleife.
Die Kontakte a1 schliessen den Haltestromkreis für das Relais<I>A.</I> Die Kontakte<I>a2</I> werfen eine akustische Anzeige-Vorrichtung C an, welche ein magnetischer Streifen oder Kopf oder ein Film oder eine Licht zelle bekannter Bauart sein kann. Ein Nocken am Flansch des Rades, welches den Streifen oder Film trägt, betätigt einen Satz vom Kontakt cl, wenn die Drehung beginnt. Als Folge davon wird die Halte wicklung von<I>A</I> geöffnet, und<I>A</I> löst aus. Der Strom kreis der Anzeigemaschine wird jedoch von a2 un abhängig gehalten.
Das Relais B arbeitet über cl, sein Kontakt bl vervollständigt beim Schliessen einen Wechselstromweg über die Schleife an der Emp fangsstation und schliesst die Wicklung des Relais A kurz, auf diese Weise eine Erwiderung rückwärts zur Station-A vermittelnd. Dieser neue Stromweg (Unter kanal) enthält eine Wicklung des Transformators 41, über welche die Tonanzeige zur sendenden Station übertragen wird. Wenn die Maschine ihre Anzeige beendigt, kehrt die Feder cl in die Normallage zu rück, und der Antrieb der Maschine ist unterbrochen.
Das Relais K arbeitet, und die ankommende Schleife wird an die übertragerspule 17b und an die Band passfilter 16b und 21b geschaltet.
Die Kontakte k3 werfen den Modulator 25 an, welcher zwei Oszillatoren umfasst, wobei X2 und Y2 die beiden Signalfrequenzen darstellen, welche in der Rückwärtsrichtung über den entsprechenden Un terkanal verwendet werden, und einen dritten Os- zillator, welcher dazu bestimmt ist, mit der Baud- Geschwindigkeit des Unterkanals zu arbeiten. Da das Signalrelais L nicht betätigt ist, überträgt der Modulator die Frequenz X2 an die Leitung als Start signal. Während der normalen Übertragung betätigen Signale in der Vorwärtsrichtung die Empfangs relais X1R und Y1R nacheinander.
Diese beiden Re lais betätigen ihrerseits das langsam abfallende Re lais ZlR, dessen Kontakt zlr2 die Haltewicklung des Relais B öffnet, das nun abfällt. Die Haltung der Umschaltrelais K ist nun vom Kontakt zlrl ab hängig, der geschlossen ist.
Das Ende der Nachricht wird durch das Nichtvorhandensein eines Vorwärts signals angezeigt, was nach einem kurzen Zeitraum Z1R und K zum Abfallen veranlasst. Wenn das Relais K abfällt, wird die Schleife an der empfangen den Station durch k1 geöffnet, so dass die Zustände jenen identisch sind, welche durch eine Bedienungs person hervorgerufen werden, wenn sie den Emp fänger ersetzt.
Es ist bereits erklärt worden, dass das in der Vorwärtsrichtung übertragene Überwachungssignal zur Anzeige, ob die Redundanz für einen Daten block richtig ist, nicht unmittelbar dem entsprechen den Datenblock folgt, sondern nach dem auf ihn folgenden Datenblock erscheint. Dadurch werden an nähernd die Abgabezeit eines Datenblockes für den Vorgang der Bestimmung der Redundanz und für die Übertragungsverzögerung geliefert.
Wenn die zur Verfügung stehende Zeit genauer betrachtet wird, ist wahrzunehmen dass nach jedem Datenblock ein Überwachungssignal ausgesendet wird, das sechs Bits umfassen soll, so dass die Zyklus zeit für einen Datenblock und ein überwachungs- signal die Emissionszeit von (nk <I>+ 6)</I> Bits umfasst. Ferner ist festzustellen, dass an der Empfangsstation die Bestimmung der Redundanz nicht beginnen kann, bis das letzte Bit des ersten Paritätswortes empfangen worden ist. Dieses Bit wird n Bits vor dem Ende des Datenblockes erhalten.
An der übertragungs- station ist es notwendig, den Redundanzvergleich auszuführen, bevor der nachfolgende Datenblock voll ständig übertragen worden ist, und das kennzeich nende Intervall, das in der Übertragungsstation in Betracht zu ziehen ist, dauert daher von der Zeit der Abgabe des letzten Bits des ersten Paritätswortes bis zur Vervollständigung des nächsten Datenblocks. Diese Zeitdauer entspricht der Emissionszeit von (nk <I>+ 6)</I> Bits plus die Emissionszeit von n Bits, wel che das letzte Bit jedes Paritätswortes darstellt. Des halb ist das Gesamtintervall, das benötigt wird [n(k <I>+</I> 1) + 6<B>]</B> Bits.
Zu dieser Zeit müssen die ge schätzten Zugaben für die Vorgänge, welche in der Tafel C erscheinen, addiert werden.
EMI0006.0052
<I>Tafel <SEP> C</I>
<tb> Fortbewegung <SEP> in <SEP> der <SEP> Vorwärtsrichtung <SEP> über <SEP> eine <SEP> Zeile <SEP> - <SEP> typisch <SEP> 20 <SEP> Millisekunden
<tb> Gesamte <SEP> Rückstellverzögerung <SEP> der <SEP> Vorwätssignale <SEP> - <SEP> 3 <SEP> Bits
<tb> durch <SEP> beide, <SEP> d. <SEP> h.
<SEP> Übertragungs- <SEP> und <SEP> Empfangs ausrüstungen
EMI0007.0001
Zeit <SEP> zur <SEP> Emission <SEP> der <SEP> n <SEP> Bits <SEP> der <SEP> Redundanz <SEP> mit <SEP> einer
<tb> Geschwindigkeit <SEP> eines <SEP> Drittels <SEP> der <SEP> Modulations geschwindigkeit <SEP> für <SEP> die <SEP> Daten <SEP> - <SEP> 3n <SEP> Bits
<tb> Fortpflanzungszeit <SEP> für <SEP> die <SEP> Redundanz <SEP> in <SEP> der <SEP> Gegen richtung <SEP> durch <SEP> die <SEP> Leitung <SEP> - <SEP> 20 <SEP> Millisekunden
<tb> Gesamtwert <SEP> der <SEP> Rückstellverzögerungen <SEP> der <SEP> Redun danz <SEP> in <SEP> der <SEP> Rücklaufrichtung <SEP> durch <SEP> beide, <SEP> Über tragungs- <SEP> und <SEP> Empfangsausrüstungen <SEP> - <SEP> 9 <SEP> Bits
<tb> Gesamtzeit <SEP> (3n <SEP> + <SEP> 12 <SEP> Bits <SEP> + <SEP> 40 <SEP> ms)
Daraus folgt n(k <I>+</I> 1) + 6 Bits 3n + 12 Bits + 40 Millisekunden n(k <I>- 2) - 6</I> Bits 40 Millisekunden Mit der Geschwindigkeit von 900 Bits in der Sekunde benötigt jedes Bit 1o/9 Millisekunden, während die Geschindi.gkeit von 500 Bits je Sekunde je 2 Milli sekunden pro Bit benötigt. Wenn die Werte n zu 6, 7 bzw. 8 angenommen werden; ergeben sich für k und die beiden verschiede nen Bitgeschwindigkeiten die Grössen der Tafel D.
EMI0007.0006
<I>Tafel <SEP> D</I>
<tb> n <SEP> = <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8
<tb> Bei <SEP> 900 <SEP> Bits <SEP> je <SEP> Sekunde <SEP> k <SEP> = <SEP> 9 <SEP> 8 <SEP> 8
<tb> Bei <SEP> 500 <SEP> Bits <SEP> je <SEP> Sekunde <SEP> k <SEP> = <SEP> 7 <SEP> 6 <SEP> 6 Es ist ferner noch ein Punkt zu beachten. Die ankommenden Daten sind willkürlich in Blocks von ungefähr 50 Bits unterteilt, aber in vielen Anwen dungen enthalten die Daten, die zu übertragen sind, nicht die volle Anzahl der Blocks, und der letzte Block ist unvollständig. Ein solcher Block wird daher mit Blind -Daten angefüllt, und es besteht dann die Aufgabe, das Ende der Daten und den Beginn der Fülldaten zu unterscheiden.
Es wird vorgeschlagen, aus dem Umstand Vor teile zu ziehen, die Nachricht mit einem Blind Block zu beenden, welcher dem Überwachungssignal vorausgeht, das zum letzten wirklichen Datenblock gehört. Dieser Scheinblock kann so hergestellt wer den, dass er ein Bild ergibt, bei welchem die Bit position, welche durch die Einsen besetzt sind, die Datenpositionen des letzten Blockes anzeigen, wäh rend die Bitposition, welche durch die Nullen belegt sind, die Füllung darstellen. Die Tafel A zeigt diesen Vorgang.
Im vorangehenden haben wir eine wirtschaftliche Übertragungsanlage, welche mit mittlerer Geschwin digkeit arbeitet und sich des Duplexsystems bedient, beschrieben, welche sich für Zweiwegstromkreise eig net. Die Anlage enthält automatische Fehlerkorrek tur durch Rückübertragung von Blocks von betref fenden Daten.
Spezielle Merkmale der Anlage sind die Ver wendung von verschiedenen Geschwindigkeiten für die Übertragung der Daten und der Redundanz und die Verwendung der Präambel und der über wachungssignale für die Synchronisation.
Etwas einfachere Übertragungsbedingungen be stehen, wenn keine Fehlerdetektion oder Korrektur benötigt wird. Anderseits begegnet man bedeutend schwierigeren Übertragungsbedingungen, wenn erfor derlich wird, dass Daten über Netze mit Echosperren übertragen werden müssen. Die Empfangsstation wird dann normalerweise so bedient, dass die an kommenden Leitungen für Telephonie und Tele graphie verwendet werden können. Es ist jedoch auch möglich, einen unbedienten Dienst zu erreichen, dies besonders während der Nachtzeit.
Wenn keine automatische Fehlerdetektion oder Korrektur benötigt wird, wird ein spezielles Prä ambelsignal ausgewählt, das, wenn es entcodet ist, dazu dient, der Empfangsstation mitzuteilen, dass die Redundanz nicht berechnet und übertragen wer den soll und dass keine Rückmeldungen derselben er forderlich sind, während die Empfangsbereitschafts- rückmeldung und eine allfällige Rückstellrückmel- dung über den zweiten Unterkanal zu erfolgen hat. Demzufolge können die Daten schneller übertragen werden, da keine zeitweilige Speicherung notwendig ist.
Im allgemeinen wird weder die Übertragungs- noch die Empfangsstation wahrnehmen, wenn eine Echosperre in einer durchgeschalteten Verbindung über ein gewöhnliches Telephonnetz vorhanden ist. Jedoch ergibt das Vorhandensein einer Echosperre eine besondere Verzögerung, bevor die Redundanz zur Übertragungsstation zurückkommt.
Deswegen kann die Sendestation so ausgebildet sein, die Daten übertragung erst wieder zu beginnen, nachdem sie ein spezielles Präambelsignal ausgesendet hat, wel ches der Empfangsstation mitteilt, die Rückwärts übertragung der Redundanz lang genug zurück zu halten, um die Verzögerung, die durch die Echo sperre hervorgerufen wird, zu überbrücken. Als Folge ergibt sich, dass die effektive Geschwindigkeit der Datenübertragung stark erniedrigt wird, aber es wird vorausgesetzt, dass Verbindungen, die durch Schalt vorgänge aufgebaut worden sind, sehr selten Echo sperren enthalten.
Die Datenempfangsausrüstung kann abgeschaltet werden, entweder durch ein Ende-Nachricht-Signal nach zwei oder mehr Bestätigungssignalen oder durch das Nichtvorhandensein eines Signaltones während längerer als einer vorbestimmten Zeit. Wenn die Empfangsausrüstung abgeschaltet ist, wird ein Warn ton während einer kurzen Periode angeschaltet, und danach wird die Gleichstromschleife geöffnet.
Ein weiteres Merkmal der Anlage, welche oben beschrieben worden ist, besteht in der Möglichkeit der Verwendung verschiedener Formen von Prä- ambeln, um verschiedene Empfangsformen durch automatische Änderungen der Steuerung zu kenn zeichnen.